Экспериментально реализовали квантовые блуждания нейтральных атомов стронция-88

N+1Наука

Квантовые блуждания атомов помогли искать с оракулом

Марат Хамадеев

Aaron W. Young et al. / Science, 2022

Американские физики экспериментально реализовали квантовые блуждания нейтральных атомов стронция-88 в ячейках двумерной оптической решетки. Распределение и расширение атомной волновой функции в их работе оказалось в хорошем согласии с простой моделью вплоть до области в сотню узлов. Ученые также продемонстрировали, как блуждания можно использовать для реализации квантового алгоритма поиска с оракулом. Исследование опубликовано в Science.

Случайными блужданиями называют математическую модель процесса, в котором точка в некотором пространстве совершает последовательность случайных шагов. Пространство может иметь любую природу, а сама модель максимально универсальна, из-за чего она находит применение во множестве различных сфер. С ее помощью ученые описывают броуновское движение молекул, перемещение животных, появления новых научных идей, шансы на победу в спортивных состязаниях и даже смену светлых и темных полос в жизни человека. Мощь этого метода была отмечена вручением Абелевской премии в 2020.

Как и многие другие классические модели и игры, случайные блуждания подверглись квантовому обобщению. Квантовые блуждания отличаются способностью частицы находиться в суперпозиции состояний, соответствующих шагам в различных направлениях. Это приводит к необычным эффектам, например, квантовой интерференции и обратимой унитарной эволюции. Случайность включает в себя стохастические эффекты, приводящие к потере когерентности и даже коллапсу волновой функции.

Такие свойства модели делают ее подходящей для квантовых вычислений и квантовых симуляций. Квантовые блуждания наиболее всего подходят к перемещению холодных электронов в кристаллической решетке, описываемых моделью Хаббарда. Для того, чтобы симуляция их динамики с помощью блужданий приносила ощутимую пользу, число узлов решетки должно быть велико. Масштабирование различных физических платформ (фотоны, ядерные спины, ионы и многое другое), подходящих для этого, так или иначе, сталкивается с проблемой шумов, которые нарушают когерентность.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Облака над сушей уменьшили нисходящее длинноволновое излучение Облака над сушей уменьшили нисходящее длинноволновое излучение

Еще один природный механизм, противостоящий потеплению

N+1
«Песье время»: как писательница Тэффи построила новую жизнь и карьеру в эмиграции «Песье время»: как писательница Тэффи построила новую жизнь и карьеру в эмиграции

В России писательницу мало кто знает, «белую эмигрантку» в СССР не публиковали

Forbes
Как люди! Обезьяны могут интуитивно «предугадывать мысли» людей Как люди! Обезьяны могут интуитивно «предугадывать мысли» людей

Способны ли обезьяны интуитивно «читать мысли» других существ?

ТехИнсайдер
Женщина с молотом: почему фильм «Тор: любовь и гром» не смог преодолеть неравенство Женщина с молотом: почему фильм «Тор: любовь и гром» не смог преодолеть неравенство

Смогли ли Marvel внедрить супергеройское кино в феминистский контекст?

Forbes
Целибат сведет в могилу: почему не заниматься сексом смертельно опасно Целибат сведет в могилу: почему не заниматься сексом смертельно опасно

Наука в очередной раз доказала, что секс — это лучшее лекарство

Maxim
Изнутри болезни: как живут люди с психическим расстройством? Изнутри болезни: как живут люди с психическим расстройством?

Как представить, что испытывают люди с диагнозами «шизофрения» или «депрессия»?

Psychologies
Датчик расхода воздуха: почему он так важен и как его проверить Датчик расхода воздуха: почему он так важен и как его проверить

Что такое датчик массового расхода воздуха и зачем он нужен

РБК
Есть ли у растений нервы? Есть ли у растений нервы?

Нервов у растений нет, во всяком случае, в том виде, в каком они есть у животных

Наука и жизнь
Фото на документы Фото на документы

Культурный кринж, последователь Альберта Энштейна и крылья Костромы

Автопилот
«Я пишу те книги, которые хотела бы читать сама». Писательница Вера Камша об «Этерне», «Игре престолов» и золотом веке российской фантастики «Я пишу те книги, которые хотела бы читать сама». Писательница Вера Камша об «Этерне», «Игре престолов» и золотом веке российской фантастики

Вера Камша — о том, как решиться на экранизацию собственной книги?

СНОБ
Идеальное выдуманное Идеальное выдуманное

Автопромышленность параллельного СССР

Автопилот
Любовные похождения Маяковского: тройничок, аборты, дети, самоубийство и та самая Лиля Брик Любовные похождения Маяковского: тройничок, аборты, дети, самоубийство и та самая Лиля Брик

Маяковский был нагл, эпатажен и груб, но в то же время был ранимым человеком

ТехИнсайдер
Идеальный пресс: 5 методов, которые помогут быстро убрать жир на животе Идеальный пресс: 5 методов, которые помогут быстро убрать жир на животе

Простые способы, которые помогут похудеть в животе

ТехИнсайдер
9 правил, которые нужно помнить на случай ядерного взрыва 9 правил, которые нужно помнить на случай ядерного взрыва

Как спастись от ядерного взрыва

ТехИнсайдер
Моторы-миллионники: четыре уникальных двигателя из прошлого Моторы-миллионники: четыре уникальных двигателя из прошлого

Именно они вызвали к жизни легенду о том, что “раньше машины были надёжнее”

ТехИнсайдер
Эффективны ли 30-дневные фитнес-челленджи: тонкости таких тренировок Эффективны ли 30-дневные фитнес-челленджи: тонкости таких тренировок

Можно ли за месяц сбросить вес и полюбить спорт?

ТехИнсайдер
Эмоциональное выгорание: модное поветрие или реальная проблема? Эмоциональное выгорание: модное поветрие или реальная проблема?

Эмоциональное выгорание: несколько слов о болезни века и ее ранних симптомах

Psychologies
Четыре ошибки после расставания: мнение женщин Четыре ошибки после расставания: мнение женщин

Наши героини рассказали о своем опыте расставания

Psychologies
Всегда под рукой: 10 способов упростить себе жизнь с помощью смартфона Всегда под рукой: 10 способов упростить себе жизнь с помощью смартфона

10 приложений, которые помогут сделать повседневную жизнь проще и удобнее

VOICE
Вы расстались, а он нашел другую? Признание мужчины комментирует психолог Вы расстались, а он нашел другую? Признание мужчины комментирует психолог

После разрыва ваш бывший быстро нашел утешение в новом романе? Почему?

Psychologies
Маргарита Терехова. Убегающая в темноту Маргарита Терехова. Убегающая в темноту

Сноб размышляет о судьбе актрисы Маргариты Тереховой

СНОБ
«Разные инструменты давления на жертву»: чем отличается буллинг у детей и взрослых «Разные инструменты давления на жертву»: чем отличается буллинг у детей и взрослых

Травля в детских и взрослых коллективах проходит по-разному.

Forbes
3 привычки, которые помогут партнерам стать ближе 3 привычки, которые помогут партнерам стать ближе

Инструкция, которая поможет вам укрепить отношения

Psychologies
Григорий Распутин. Грешный старец у трона Российской империи Григорий Распутин. Грешный старец у трона Российской империи

Почему "грязный деревенский мужик" получил такую неограниченную власть

Караван историй
Как диагностировали беременность до изобретения тестов и анализов? Ты удивишься! Как диагностировали беременность до изобретения тестов и анализов? Ты удивишься!

Как определяли наличие беременности до того, как изобрели анализ крови и тесты?

VOICE
Почему мы боимся одиночества и что делать, если вы одиноки? Почему мы боимся одиночества и что делать, если вы одиноки?

Почему одиночество гильотиной нависает над людьми?

Правила жизни
Земля кочевая Земля кочевая

Башкирская земля всегда рада гостям

Отдых в России
Охота на ведьм и поиски козла отпущения: как работают механизмы коллективного насилия Охота на ведьм и поиски козла отпущения: как работают механизмы коллективного насилия

Почему на протяжении всей истории человечества одни сообщества преследуют другие

Forbes
Темная и светлая триады личности: как наука объясняет доброе и злое начала в человеке Темная и светлая триады личности: как наука объясняет доброе и злое начала в человеке

Почему одних людей мы называем «добрыми», а других скорее считаем «злыми»?

Forbes
Искренняя книга о жизни и надежде Александра Гулько «Райгород» Искренняя книга о жизни и надежде Александра Гулько «Райгород»

История нескольких поколений семьи Лейба Гройсмана, гениального предпринимателя

СНОБ
Открыть в приложении